GaN HEMT 器件制备工艺

HEMT（High Electron Mobility Transistor），高电子迁移率晶体管。这是一种异质结场效应晶体管，又称为调制掺杂场效应晶体管（MODFET）、二维电子气场效应晶体管（2-DEGFET）、选择掺杂异质结晶体管 (SDHT)等。

主要工艺有：有源区隔离、源漏极欧姆接触制备，栅极肖特基接触

器件表面钝化、电极互连工艺。

1）表面清洗

有机物通过醋酸、丙酮、乙醇；表面氧化层和非有机物的清洗使用NH4OH、（NH4）2S和NaOH。

2）光刻

大栅宽的多指栅器件是对光刻工艺水平的一个考验。线条的平直性、窗口拐角的直角。

3）器件隔离

有两种方法，一是离子注入形成高阻区，2是台面刻蚀。

离子注入需要结合高温退火形成高阻区，台面刻蚀HEMT一般采用干法刻蚀。

RIE、ECR、ICP是常用的dry-Etch的方法。据报道，150V偏压下使用Cl2 、H2混合气体获得700A/min的刻蚀速率。离子束刻蚀IBE，低能量电子增强刻蚀LE。

4）肖特基金属半导体接触

Ni/Au金属体系是目前AlGaN肖特基栅最常用的金属。

为了确保肖特基金属沉淀在清洁无污染的半导体材料表面，沉积之前对AlGaN材料表面做处理，HCl和HF处理后的肖特基特性较好。

5）欧姆接触

N-GaN欧姆接触通常包含4层金属，Ti/Al/Ni/Au，沉积后进行RTA工艺。

最接近GaN表面的金属层叫势垒层，Ti是理想金属。

紧邻势垒层上的一层金属成为覆盖层，Al是常用金属。

在覆盖层上加一层保护帽 Au，但是Au和Al很容易互相扩散到GaN表面，不利于形成良好的金属接触。在中间加隔离层Ni，防止Au向GaN表面扩散。加RTA退火工艺。

6）钝化

PECVD沉积SiN膜。